CN101253375B - 磁热材料式热发生器 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种没有污染、具有非常好的能量效率、设计简单、经济、能耗小并且有发展、灵活和模块化的热发生器。在该热发生器(1)中，每个由磁热材料构成的热元件(3)包括两个不同的集流回路(31、32)，即一个与一载热流体热回路(51)连接的“热”集流回路(31)和一个与一载热流体冷回路(52)连接的“冷”集流回路(32)。根据热元件(3)是否承受一围绕一中心轴线(B)相对热元件(3)转动活动的磁铁(40)所产生的磁场，载热流体交替地在一个或另一个集流回路(31、32)中运动。载热流体回路(51、52)部分包括在承载所述热元件(3)的板件(2)中，并且与包括利用热元件(3)释放的热能和冷能的热交换器(55、56)的外部回路连接。应用：任何工业设施和家庭应用的加热、调温、空调和冷冻。

Description

磁热材料式热发生器
技术领域
本发明涉及磁热材料式热发生器，该发生器包括：至少一固定的支座，其承载至少两个磁热材料式热元件；磁性部件，其可相对所述热元件活动，以使所述热元件承受磁场变化进而改变其温度；和热能及冷能回收部件，其回收由所述热元件发出的热能和冷能，并包括至少两个载热流体回路即“热”回路和“冷”回路，每个回路连接到至少一热交换器，并设有转换部件，以使相应的热元件交替地置于所述回路中。
背景技术
磁热材料式热发生器利用某些材料如钆或某些合金的磁热特性，这些材料具有在磁场作用下发热并且在磁场消失或该磁场减小后冷却到低于它们最初温度的一温度的特性。该磁热效应在材料的居里点附近产生。这种新一代的热发生器的优点是提供一种因为没有污染而非常生态的方法。但是，为了有经济效益并提供良好的能量效率，这种发热器及其回收这些材料发出的热能和冷能(frigorie)的部件的设计是极端重要的。
文件WO-A-03/050456给出第一个例子，其中磁热材料式热发生器包括一单块环形的围挡，该围挡限定十二个被垫件分开的隔间，并且每个隔间接纳孔隙状的钆。每个隔间设有四个孔，其中一输入孔和一输出孔连接至一热回路，而一输入孔和一输出孔连接至一冷回路。两个永磁铁被激发进行连续的转动运动，使得它们扫过不同隔间，并使这些隔间相继承受不同的磁场。不同隔间的钆发出的热能和冷能通过热回路和冷回路被引向一些热交换器，一种载热流体在热回路和冷回路中流动，并且热回路和冷回路相继通过旋转接头与热交换器连接，旋转接头的转动与磁铁的转动同步。与该同步转动有关的必要性使该装置的实施在技术上很困难并且很昂贵。另外，它的运行原理使它的技术发展前景非常有限。另外，由于实施热回路和冷回路所需要的不同管、连接件和阀，该装置的构造很复杂并且很昂贵。另一方面，这种发生器的能量效率还很不够，这大大限制了它的应用。实际上，穿过磁热材料的孔隙流动的载热流体对于冷回路和热回路都是一样的，只是它们的流动方向相反，由此得到的热惯性是非常有害的。
文件FR-A-2861454给出第二个例子，其中，一管道穿过热元件，所述管道位于磁热材料附近并穿过一板件与载热流体回路连通，热元件安装在该板件上。该板件包括一些确定热回路和冷回路的管道，载热流体在这些回路中流动，并且热元件的管道直接连接在这些回路上，无需管也无需中间连接件。这种结构的优点是明显降低这种发生器的制造成本，并提供很大的形状灵活性。但是，还遇到与单一载热流体有关的缺点，该载热流体对于冷回路和热回路都在热元件中流动。因此该方法的热效率不足。
发明内容
本发明的目的是克服这些缺点，提出一种没有污染、具有非常好的能量效率、设计简单且经济、能耗低、可发展、有灵活性、模块化并且可以用于大规模工业设施和家庭应用的热发生器。
为此，本发明涉及一前言中提出的热发生器，其特征在于，每个热元件包括流体通道，所述流体通道形成至少两个不同的集流回路即“热”集流回路和“冷”集流回路，其中负责收集由承受磁场的热元件发出的热能的热回路的载热流体在所述“热”集流回路中流动，而负责收集由未承受磁场的热元件发出的冷能的冷回路的载热流体在所述“冷”集流回路中流动，根据所述热元件是否承受磁场和它发出热能或冷能，所述载热流体交替地在一个或另一个集流回路中运动。
所述热元件至少部分地由磁热材料制成，所述磁热材料至少呈在以下组类中选择的形状：实心块、实心块的或实心板的堆叠体、颗粒组合体、孔隙块、孔隙块的或孔隙板的堆叠体、这些形状的组合形体。
所述集流回路优选每个都由多个流体通道形成，这些流体通道分布在所述热元件的厚度中，以提供大的热交换面积，所述流体通道的尺寸小，介于0.01mm到5mm之间，并优选等于0.15mm，并适于产生所述载热流体穿过所述热元件的基本呈层状的流动。每个热元件的两个集流回路的流体通道的取向可以是平行的或不同的，例如是垂直的。所述流体通道至少由选自以下组类的一形部形成：穿孔、沟槽、缝隙、空隙、这些形部的组合形体，这些形部通过加工、化学或离子或机械刻制、成型、块体或板之间的夹层、颗粒间的空间形成。
在本发明的优选实施方式中，所述固定支座包括至少一板件，所述板件设有：至少两个开口，其形成空腔以在其内接纳所述热元件；和至少两列管道，其形成所述的载热流体的热回路和冷回路的一部分，并通过一输入孔和一输出孔通到每个空腔中，所述输入孔和输出孔适于与所述热元件的相应流体通道连通，也就是说每个空腔对应两个输入孔和两个输出孔。
所述管道可以由分布在所述板件的两表面之一上或分布在这两个表面上的沟槽形成；并且，一附加的侧板覆盖所述的一个或两个表面，所述侧板设置用于堵塞并密封所述管道。
所述热元件和所述空腔有利地具有互补嵌接形状，这些互补嵌接形状可以基本为平行六面体；所述空腔的每一边侧包括所述的载热流体的热回路和冷回路之一的一输入孔或一输出孔；并且，所述热元件的每一边侧包括其集流回路之一的一入口或一出口。
在优选实施方式中，在所述空腔与所述热元件之间的每一边侧中设有0.05mm到15mm，且优选等于1mm的间隙，从而形成延伸在所述热元件的厚度上的载热流体分布室；并且，一密封机构位于所述空腔的每个角落中。
该热发生器有利地包括偶数个热元件，这些热元件围绕所述支座的中心轴线基本呈圆形地分布；并且，所述磁性部件优选与围绕该中心轴线转动的驱动部件连接。
所述磁性部件可以包括相应于热元件数量的磁铁数量，这些磁铁成对结合，并位于所述热元件各侧，以使两个热元件中有一个热元件承受磁场。在优选实施方式中，所述热元件以相互间邻近的方式布置，以使成对的磁铁从一列热元件运行到另一列热元件，而不切断磁场。
所述热能及冷能回收部件可以包括设在其中一个载热流体回路或设于两个载热流体回路中的、迫使载热流体流动的部件。在第一种情况下，冷热两个载热流体回路呈封闭环路连接，所述载热流体的热回路使冷式热交换器的出口与热式热交换器的入口连接，且所述载热流体的冷回路使所述热式热交换器的出口与所述冷式热交换器的入口连接。在第二种情况下，冷热两个载热流体回路是独立的并且每个回路形成一封闭环路。冷、热两个回路的载热流体优选朝相反方向流动。
转换部件可以包括至少一阀，所述阀设在每个所述载热流体的热回路和冷回路上，并设置用于根据所述热元件是否承受磁场并释放热能或冷能，串联所述热元件的集流回路中的一个或另一个。
附图说明
在下面参照附图对一作为非限定例子给出的实施方式的描述中，本发明和它的优点将更加清楚地体现，附图中：
-图1是符合本发明的热发生器的简化透视图；
-图2是图1发生器的分解图；
-图3是没有热元件的图1发生器的板件的透视图；
-图4是用于安装在图3板件中的热元件的透视图，且图4A是图4的细部A的放大图；及
-图5A和5B是表示按两个运行周期的载热流体回路的示意图。
具体实施方式
参照图1和2，符合本发明的磁热材料式热发生器1包括形状为板件2的固定支座，所述板件设置用于承载至少两个、并在所示例子中为八个的磁热材料式热元件3。该发生器还包括：磁性部件4，其可以相对热元件3活动，从而使热元件承受磁场变化而改变它们的温度；以及热能和冷能回收部件5，其回收所述热元件3发出的热能(calorie)和冷能。所述回收部件5尤其包括两个分开的即彼此液压密封的载热流体回路51、52，即回收热能的“热”回路51和回收冷能的“冷”回路，每个回路51和52与至少一个能够使用这些热能和冷能的热交换器连接，以便进行工业和家庭的加热、调温(tempérage)、冷却、空调或类似的应用。
在所示的例子中，热元件3位于板件2的空腔20中，并且基本呈圆形分布在一中心轴线B周围。磁性部件4包括八个成对分布在板件2两侧的永磁铁40，从而使两个热元件中的一个热元件3受到一磁场的作用。这些永磁铁40由两个设在板件2每一侧的框架41承载，并且所述框架41被一驱动轴(未示出)带动转动，该驱动轴直接或通过任何类型的适当机械传动装置与任何类型的起动器连接，所述起动器如马达、马达减速器、步进马达、伺服电机、旋转作动筒等。
这种热元件3绕轴线B呈圆形的构成方式的优点是：可使用通过在相同方向连续转动带动磁性部件4的简单方式。当然，也可使用任何其它构成方式。例如，如果热元件3分布为线形，就选择通过交替平移带动磁性部件4的方式。
永磁铁可以是实心的、煅烧的或层状的，与一个或多个可磁化材料结合，所述可磁化材料使它们的磁力线集中并指向热元件3的方向。也可以是其它类型的磁铁，如电磁铁或超导体。但是，永磁铁在尺寸、使用简单和低成本方面具有一定优点。优选地选择能够产生至少1Tesla(特斯拉)磁场的永磁铁40。
另外，热元件3以相互间邻近的方式布置，以使成对的磁铁40从一列热元件3运行到另一列，而不会中断磁流。由于不需要抵挡磁力，因此这种设置的优点是大大限制了使磁性部件4运动所需的动力。
板件2是优选由绝热且非磁性的材料制成的板。板件2包括一些形成空腔20的开口，并且空腔具有与热元件3互补的嵌接形状，且厚度基本相等，以使热元件3与板件2的表面齐平。也可是其它的结构形状，重要的是每个热元件3可以被永磁铁40的磁场激发。
更特别的是，参照图3，该板件2包括两列形成载热流体的热回路51和载热流体的冷回路52的内部部分的管道21、22。每一列的管道21、22一方面通过设置用于与热元件3连通的流体的输入孔和输出孔，通到空腔20中，即每个空腔20对应两个输入孔和两个输出孔，并且每一列的管道21、22另一方面通过输入孔和输出孔通到板件2外部，所述输入孔和输出孔设置用于与尤其包括热交换器的载热流体的热回路51和载热流体的冷回路52的外部部分连接。在所示的例子中，这些管道21、22分布在板件20的两个表面上，并且由例如通过加工、刻制、模制或其它任何适当技术制成的沟槽形成。在该实施方式中，板件2与两个非金属的侧板60形式的密封部件6关连，所述密封部件设置用于通过膜片形式的垫件61各个贴靠于板件2，因此允许封闭并密封管道21、22。在所示的例子中，侧板60和垫件61包括布置成与热元件3对应的切口62、63，并且它们例如通过旋拧或任何其它等效方式组装在板件2上。侧板60和垫件61也可以是实心的。当然，管道21、22可以只设在板件2的单个表面上。该板件2也可用不同的方式形成，例如由两个模制并组装起来的零件形成，管道21、22位于内部。同样，可以用适当的胶或类似物来代替垫件61。
热元件3至少部分地、且优选全部地由一种磁热材料制成，所述磁热材料例如为钆(Gd)、含有例如硅(Si)、锗(Ge)的钆合金、含有例如铁(Fe)、镁(Mg)、磷(P)的镁合金、或任何其它类似的可磁化的材料或合金。在这些磁热材料之间的选择根据需要的发热和制冷能力和所需的温度范围进行。磁热材料通常可呈如下的形式：实心块、实心块的或实心板的堆叠体、粉末或颗粒形式的颗粒组合体、孔隙块、孔隙块的或孔隙板的堆叠体，或任何其它适当形状、以及这些形状的组合体。同样，热元件3可以由不同磁热材料组合而构成。它们也可由包括一种或多种磁热材料的导热材料制成。
这些热元件3的特点是：每个热零件包括至少两个分开的即彼此液压密封的集流回路31、32，也就是与载热流体的热回路21、51连接的“热”集流回路31、和与载热流体的冷回路22、52连接的“冷”集流回路，每个回路的载热流体根据热元件3是否承受磁场以及它发出热能还是冷能，交替在一个或另一集流回路31、32中运动。
在图4和4A所示的例子中，热元件3由钆制成的实心板30的堆叠体形成。板30的形状为方形，并且每个板包括三个肋条，即一个中央肋条33和两个端部肋条34，这些肋条设置用于在板30叠置时在它们之间限定两条狭窄的平行沟槽，以形成流体通道35。板30交替地在垂直方向上取向，以便形成两列流体通道35，由此形成两个不同的集流回路31、32。因此，这些集流回路31、32由多个分布在热元件3的厚度中的流体通道35形成，以提供非常大的热交换面积。板30的厚度约为一毫米，流体通道35约为零点一毫米，能够使穿过热元件3的载热流体产生层流，这又有利于与最少量的载热流体进行的该热交换的效率。因此这些热元件3构成有效的小型或微型热交换器，这些热交换器根据磁化/去磁化的交替产生热能和冷能，并与穿过它们的载热流体交换热能和冷能。这些流体通道35还可朝平行方向取向。
每个集流回路31、32通过一流体入口和一流体出口通到热元件3的两相反侧，当热元件3安装在板件2中时，所述的流体入口和流体出口自动连通对应设在每个空腔20中的热回路21和冷回路22的载热流体的输入孔和输出孔。为此，板件2和热元件3的对应边侧之间设有0.05mm到15mm之间并优选等于1mm的间隙，以便形成一些延伸在热元件3的厚度上的载热流体分布室。一方面在分布室之间通过例如设在空腔20的四个角落的垫件(未示出)来保证集流回路31、32的密封性，另一方面在板件2的正反表面上通过侧板60和垫件61来保证集流回路31、32的密封性。
当然，这些集流回路31、32可以根据磁热材料的形状以不同的方式形成。在所示的例子中，板30和它们的肋条33、34可以通过加工、轧制、冲压、电侵蚀或类似方法得到。在另一实施方式中，板30可以是平坦的或在板之间插夹有一夹层或一撑隔件，从而形成流体通道。流体通道35也可由穿孔、不同形状的沟槽、缝隙、空隙以及这些形部的组合体形成，这些形部通过加工、化学或离子或机械刻制、成型、颗粒间的空间形成。这些流体通道35的尺寸可以在0.01mm到5mm之间，并优选等于0.15mm，该小尺寸有助于产生载热流体的层流流动。
参照图5A和5B，至少一载热流体回路51、52包括迫使载热流体流动的部件，如泵53、热虹吸管或任何其它等效部件。也可简单地通过载热流体温度差使这种流动是自由的和自然的。
载热流体的化学成分适于希望的温度范围，并经过选择以得到最大的热交换。例如对于正温度使用纯水，而对负温度使用添加防冻剂例如一种乙二醇剂的水。因此该热发生器1可以摆脱使用任何腐蚀性或对人和/或其环境有害的流体。
每个载热流体回路51、52包括排放分别收集的热能和冷能来进行加热或冷却的排放部件，例如一热式热交换器55和一冷式热交换器56，或任何其它等效部件。同样，每个回路51、52包括转换部件，以便使相应的热元件3置于相应回路51、52中，所述转换部件例如二通电动阀57、58或类似器件。当然这些电动阀57、58的控制与磁铁40的转动同步，如下面将要解释的。所述转换部件也可通过组成零件的加工和/或模制及组装被集成在板件2中，通过对可在形成阀的两个部分之间活动的活塞、小球等的磁吸引实现转换。
参照图5A和5B描述符合本发明的热发生器1的运行，图5A和5B示意性表示热发生器1的两个运行周期，并为了简化，该发生器承载四个热元件3和两对磁铁40。在该例中，回收部件只包括单个设在热回路51上的泵53，并且热回路51和冷回路52这两个回路连接为一封闭环路：载热流体的热回路51使冷式热交换器56的出口Sf与热式热交换器55的入口Ec连接，而冷回路52使热式热交换器55的出口Sc与冷式热交换器56的入口Ef连接。也可设置两个完全独立的回路51、52，每个回路形成一封闭环路。在这种情况下，每个回路51、52包括它自己的泵53。在所有情况下，载热流体在这两个回路51、52中的流动方向优选是相反的。为了简化，热回路和冷回路用51、52表示，这些热回路和冷回路的一部分在热发生器1内部，并且以21和22表示，集成在板件2中。
在图5A所示的第一运行周期中，磁铁40面对着两个热元件3(1)、3(3)，这两个热元件在磁场的作用下发热，另外两个热元件3(2)、3(4)冷却，因为没有受到磁场的作用。电动阀57、58摆动到第一位置，该第一位置允许发热的热元件3(1)、3(3)串联在热回路51中，并且使冷却的热元件3(2)、3(4)串联在冷回路52中，载热流体在其中运动的回路用实线表示。冷式热交换器56的出口Sf通过电动阀58与热元件3(1)的入口Ec(1)连接，热元件3(1)的出口Sc(1)与热元件3(3)的入口Ec(3)连接，热元件3(3)的出口Sc(3)与热式热交换器55的入口Ec连接。所述热回路51使载热流体在热元件3(1)、3(3)的热集流回路31中运动，其它都是不活动的。同样，热式热交换器55的出口Sc通过电动阀57与热元件3(4)的入口Ef(4)连接，热元件3(4)的出口Sf(4)与热元件3(2)的入口Ef(2)连接，且热元件3(2)的出口Sf(2)与冷式热交换器56的入口Ef连接。冷回路52使载热流体在热元件3(2)、3(4)的冷集流回路32中运动，其它是不活动的。该周期是迅速的，并持续几毫秒到20毫秒之间，并优选为1秒，相当于磁铁40在热元件3(1)和3(3)前通过的时间。
当磁铁离开它们以到达热元件3(2)和3(4)前时，电动阀57、58摆动到图5B所示的与第二运行周期对应的第二位置，在该第二运行周期，磁铁40面对着另外两个热元件3(2)、3(4)，这两个热元件在磁场的作用下发热，前两个热元件3(1)和3(3)冷却，因为它们不再受磁场作用。摆动到它们的第二位置的电动阀57、58使发热的热元件3(2)、3(4)置于热回路51中，并使冷却的热元件3(1)、3(3)置于冷回路52中，载热流体在其中运动的回路用实线表示。冷式热交换器56的出口Sf通过电动阀58与热元件3(2)的入口Ec(2)连接，热元件3(2)的出口Sc(2)与热元件3(4)的入口Ec(4)连接，热元件3(4)的出口Sc(4)与热式热交换器55的入口Ec连接。热回路51使载热流体在热元件3(2)、3(4)的热集流回路31中流动，其它是不活动的。同样，热式热交换器55的出口Sc通过电动阀57与热元件3(3)的入口Ef(3)连接，热元件3(3)的出口Sf(3)与热元件3(1)的入口Ef(1)连接，热元件3(1)的出口Sf(1)与冷式热交换器56的入口Ef连接。冷回路52使载热流体在热元件3(1)、3(3)的冷集流回路32中运动，其它是不活动的。该快速周期与磁铁40在热元件3(2)和3(4)前通过的时间相对应。当磁铁离开热元件3(2)和3(4)以重新到达热元件3(1)和3(3)前时，电动阀57、58摆动到图5A所示的第一位置，因此第一运行周期重新开始。
使用液体而非气体作为载热流体，可以摆脱使用止回阀。图5A和5B中可以看到这样的例子，其中热回路51和冷回路52这两个回路分别汇聚在热式热交换器55和冷式热交换器56的入口Ec和Ef处。为液体的载热流体是不可压缩的，且因此自然引到封闭的回路中，而不会引到开放的回路中。
从该描述中清楚地看到，两个回路即热回路51和冷回路52在两个运行周期中都是活动的和动态的，同样热元件3都得到利用。另外，负责回收热能的载热流体局限于该功能，负责回收冷能的载热流体同样如此。由于不存在不同温度的载热流体的任何混合——现有技术中却是如此，因而两个热回路51和冷回路52是分开的，尤其是在热元件3中的集流回路31、32处，回路之间因此没有任何热交换也没有热混合。因此该新技术可以大大减少热损失，可以加速运行周期，增加热发生器1的功率，并达到非常好的热效率，并且由于使磁铁40旋转需要很少的动力，因此需要非常少的能量。
另外，这种热回路21、31、51和冷回路22、32、52分开的技术可以使用叫做“AMR”的周期，即在热发生器1的每个新运行周期，分别在热回路51上和冷回路52上的周期起始与结束时温度之间的温差增加，这样可以达到高于现在已知的此类发生器的加热和冷却温度水平。另外，本发明的热发生器1对人员和环境都没有任何危险。实际上，如果热回路51和冷回路52中缺少载热流体，则不再有热交换，因此没有任何热漏泄(emballement thermique)的危险。
工业应用的可能性：
该热发生器1在任何需要加热、调温、冷却、空调的技术领域内得到应用，如用于冰箱和冷冻机的家用电器中，以及工业和家用的空调和加热中，甚至用于车辆中，在农业食品中用于冷冻的橱窗和冷冻柜，用于经过空气调节的酒窖中和任何类型的冷冻腔内。
本发明不限于所描述的实施方式，而是延伸到对本领域技术人员显而易见的任何修改和变型，同时又保留在所附权利要求中所限定的保护范围内。特别是，热元件3和磁铁40的图示形状和数量、形成集流回路31、32以及把热回路21和冷回路22集成在板件2中的方式可以不同。

Claims (22)

1.磁热材料式热发生器(1)，该发生器包括：至少一固定的支座(2)，其承载至少两个磁热材料式热元件(3)；磁性部件(4)，其相对所述热元件(3)活动，以使所述热元件承受磁场变化进而改变其温度；和热能及冷能回收部件(5)，其回收由所述热元件(3)发出的热能和冷能，并包括至少两个不同的载热流体回路(51、52)即载热流体的热回路(51)和冷回路(52)，载热流体在每个载热流体回路中流动，每个载热流体回路(51、52)连接到至少一能够排放被回收的热能或冷能的热交换器(55、56)和转换部件(57、58)，所述转换部件(57、58)设置用于使相应的热元件(3)交替地置于所述载热流体回路(51、52)中，
其特征在于，每个热元件(3)包括流体通道(35)，所述流体通道(35)形成至少两个不同的集流回路(31、32)即“热”集流回路(31)和“冷”集流回路(32)，其中负责收集由承受磁场的热元件(3)发出的热能的热回路(51)的载热流体在所述“热”集流回路(31)中流动，而负责收集由未承受磁场的热元件(3)发出的冷能的冷回路(52)的载热流体在所述“冷”集流回路(32)中流动，根据所述热元件(3)是否承受磁场和它发出热能或冷能，所述载热流体交替地在一个或另一个集流回路(31、32)中运动。
2.如权利要求1所述的发生器，其特征在于，所述热元件(3)至少部分地由磁热材料制成，所述磁热材料至少呈在以下组类中选择的形状：实心块、实心块的或实心板(30)的堆叠体、颗粒组合体、孔隙块、孔隙块的或孔隙板的堆叠体、这些形状的组合形体。
3.如权利要求2所述的发生器，其特征在于，所述集流回路(31、32)每个都由多个流体通道(35)形成，这些流体通道分布在所述热元件(3)的厚度中，以提供大的热交换面积。
4.如权利要求3所述的发生器，其特征在于，所述流体通道(35)介于0.01mm到5mm之间，并适于产生所述载热流体穿过所述热元件(3)的流动，而该流动为层流。
5.如权利要求4所述的发生器，其特征在于，所述流体通道(35)等于0.15mm。
6.如权利要求3所述的发生器，其特征在于，每个热元件(3)的两个集流回路(31、32)的流体通道(35)的方向不同。
7.如权利要求3所述的发生器，其特征在于，每个热元件(3)的两个集流回路(31、32)的流体通道(35)的方向平行。
8.如权利要求3所述的发生器，其特征在于，所述流体通道(35)至少由选自以下组类的一形部形成：穿孔、沟槽、缝隙、这些形部的组合形体，这些形部通过加工、化学或离子或机械刻制、成型、块体或板之间的夹层、颗粒间的空间形成。
9.如权利要求1所述的发生器，其特征在于，所述固定支座包括至少一板件(2)，所述板件设有：至少两个开口，其形成空腔(20)以在其内接纳所述热元件(3)；和至少两列管道(21、22)，其形成所述的载热流体的热回路(51)和冷回路(52)的一部分，并通过用于每个载热流体回路(51、52)的一输入孔和一输出孔通到每个空腔(20)中，所述输入孔和输出孔适于与所述热元件(3)的相应流体通道(35)连通，也就是说每个空腔(20)对应两个输入孔和两个输出孔。
10.如权利要求9所述的发生器，其特征在于，所述管道(21、22)由分布在所述板件(20)的表面至少之一上的沟槽形成；并且，所述热发生器(1)包括至少一侧板(60)，所述侧板附加在所述板件(2)的该表面上，以堵塞并密封所述管道(21、22)。
11.如权利要求9所述的发生器，其特征在于，所述热元件(3)和所述空腔(20)具有互补嵌接形状。
12.如权利要求11所述的发生器，其特征在于，这些互补嵌接形状为平行六面体；所述空腔(20)的每一边侧包括所述的载热流体的热回路(51)和冷回路(52)之一的一输入孔或一输出孔；并且，所述热元件(3)的每一边侧包括其集流回路(31、32)之一的一入口或一出口。
13.如权利要求12所述的发生器，其特征在于，所述空腔(20)与所述热元件(3)之间的每一边侧中设有0.05mm到15mm的间隙，该间隙形成延伸在所述热元件(3)的厚度上的载热流体分布室；并且，一密封机构位于所述空腔(20)的每个角落中。
14.如权利要求13所述的发生器，其特征在于，所述间隙等于1mm。
15.如权利要求1所述的发生器，其特征在于，该发生器包括偶数个热元件(3)，这些热元件围绕所述支座(2)的中心轴线(B)呈圆形地分布；并且，所述磁性部件(4)与围绕该中心轴线(B)转动的驱动部件连接。
16.如权利要求15所述的发生器，其特征在于，所述磁性部件(4)包括相应于热元件(3)数量的磁铁(40)数量，这些磁铁(40)成对结合，并位于所述热元件(3)各侧，以使两个热元件中有一个热元件(3)承受磁场。
17.如权利要求16所述的发生器，其特征在于，所述热元件(3)以相互间邻近的方式布置，以使成对的磁铁(40)从一列热元件(3)运行到另一列热元件，而不切断磁场。
18.如权利要求1所述的发生器，其特征在于，所述热回路(51)的载热流体和所述冷回路(52)的载热流体朝相反方向流动。
19.如权利要求1所述的发生器，其特征在于，所述热能及冷能回收部件包括设在所述载热流体回路(51、52)至少之一上的、迫使所述载热流体流动的部件(53)。
20.如权利要求19所述的发生器，其特征在于，所述热回路(51)和冷回路(52)呈封闭环路连接，所述载热流体的热回路(51)使冷式热交换器(56)的出口(Sf)与热式热交换器(55)的入口(Ec)连接，且所述载热流体的冷回路(52)使所述热式热交换器(55)的出口(Sc)与所述冷式热交换器(56)的入口(Ef)连接。
21.如权利要求1所述的发生器，其特征在于，所述热能及冷能回收部件包括设在每个载热流体回路(51、52)上的、迫使载热流体流动的部件(53)，这些载热流体回路是独立的并且每个载热流体回路形成一封闭环路。
22.如权利要求1所述的发生器，其特征在于，所述转换部件包括至少一阀(57、58)，所述阀设在每个所述载热流体的热回路(51)和冷回路(52)上，并设置用于根据所述热元件(3)是否承受磁场并释放热能或冷能，串联所述热元件(3)的集流回路(31、32)中的一个或另一个。
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